111. Химический состав и соленость морской воды

Морская вода отличается от вод суши количественным составом растворенных в ней веществ и поэтому все ее свойства оказываются отлич­ными от свойств пресной воды. Морская вода является слабым раствором и обладает всеми свойствами слабых растворов : пони­женной температурой замерзания, повышенной точкой кипения. В морской воде растворены все элементы, встречающиеся на Земле, но некоторые из них находятся в столь малых количествах, что их присутствие обнаруживается только в морских организмах, накап­ливающих их.

Все вещества, входящие в состав морской воды, подразделяются на пять групп:

- главные ионы, содержащиеся в наибольшем количестве;

- растворенные газы;

- биогенные вещества;

- микроэлементы;

- органические вещества.

Особое место занимают примеси и загрязнения в океане.

Содержание в морской воде Nа, К, Мg, Са обусловлено выветриванием горных пород и последующим их вы­носом реками. Содержание СI, SО₄, Вr обусловлено дегазацией ман­тии. Примерно 50 % солевой массы приходится на долю вывет­ривания, а 50 % - на долю дегазации мантии.

Среднее количество растворенных в океане твердых веществ составляет около 3,5 % по весу и лишь в отдельных морях может достигать 4 %. Больше всего в морской виде содержится хлора -1,9 %, т.е. более 50 % всех растворенных в воде твердых веществ. Затем следуют натрий - 1,6 %, магний - 0,13 %, сера - 0,338 %, каль­ций - 0,04 %. Они представляют главные ионы - вещества, содержащиеся в воде в наибольшем количестве. Они обычно находятся не в чистом виде, а в виде соединений (солей). Основными из них являются:

- хлориды (NаСI, МgСI₂)- 83,7 % всех растворенных в воде твердых веществ. Они обусловливают горько-соленый вкус морской воды;

- сульфаты (МgSO₄, CaSО₄, К₂SО₄) - 10,8 %;

- карбонаты (СаСО₃) - 0,3 %.

Общее содержание твердых веществ, растворенных в морской во­де, выражается в тысячных долях весовых единиц - промилле - ‰.

Растворенные газы в морской воде образуются за счет обмена с атмосферой, биологической деятельности в воде, речного стока и других процессов. В основном эти газы представлены кислородом, азотом, небольшим количеством сероводорода и двуокисью углерода.

Биогенные вещества имеют особое значение для развития жизни в океа­не. К ним относятся соединения фосфора, азота и кремния. Значение биогенов в океане аналогично значению азотных и фосфорных удоб­рений для сельскохозяйственных культур. Накопление биогенных веществ происходит в глубинных слоях и вы­нос их в верхние слои осуществляется вертикальной циркуляцией вод - подъемом глубинных вод (апвеллинг).

Микроэлементы в воде океана представлены почти все. В наиболь­ших концентрациях находятся литий, рубидий, йод. В наименьших количествах содержится золото. Некоторые организмы способны концентрировать в себе микроэлементы. Например, известны моллюски, которые аккумулируют ванадий, цинк, медь.

Органические вещества непрерывно продуцируются в виде первичной продукции - зеленой массы растений. Одновременно происходит и потребление органического вещества, отмирание и разложение. Биохимический распад остатков организмов, главным образом, планктонных, является источником растворенных органи­ческих веществ. В них содержится важнейшие органические соеди­нения - пектиновые, гумусовые, аминокислоты, углеводы, антибио­тики и витамины.

В результате химических анализов проб морской воды, собранных в разных частях Мирового океана, явилось установление факта стабильности соотношения меж­ду растворенным в морской воде веществами, которое получило название постоянство солевого состава морской воды.

Благодаря этому можно вычислять общую соленость мор­ской воды по содержанию в ней хлора как элемента, содержащегося в наибольшем количестве.

Под соленостью понимается общий вес в граммах всех твердых веществ, растворенных в 1000 г морской воды. Количественно соленость выражается в граммах на ки­лограмм, т.е. в промилле (‰).